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水库工作钢闸门 钢结构闸门 钢制闸门


水库用钢闸门
一.基本资料
1.孔口尺寸(BHH)2.5×2 m
2.进口底坎高程:Ñ950.40 m
3.检修平台高程:Ñ959.50 m
4.上游校核洪水位:Ñ956.86 m
5.上游设计水位:Ñ957.65 m
6.死水位:950.40m
二.布置
该闸门采用设计水头7.25m,运行条件为动水启闭,利用螺杆下压力动水闭门,动水启门。面板设置在上游面,止水布置在下游,止水高度2.6m,止水宽度2.1m。由于闸门孔口尺寸较小,梁系按照结构布置,要满足主梁和主轮的布置要求。还要满足闸门底缘下游倾角不小于30°的布置要求。
由于闸门孔口尺寸较小,闸门主轮未能作等荷布置,且兼作控制闸门反位移支承,侧滑块作控制闸门侧向位移支承,侧滑块布置在门体上游侧的面板上。
考虑闸门结构尺寸较小,孔口尺寸宽高比等于0.8小于1,故闸门采用单吊点启吊,吊耳设置在门顶,边梁布置为单腹板。悬臂轮布置为双腹板.
顶、侧止水均采用P型橡塑复合止水,底止水为I型平板橡皮,底侧止水也为平板橡皮。
三.结构计算
1.总水压力:结构布置见下图
Hs=7.25m,h=2.6m,Bz=2.1m,P=1/2λ(2Hs-h)hBzs =0.5H1H(2H7.25-2.6)H2.6H2.1=32.49t
面板与梁格布置简图
2.面板 初选面板厚度按下式计算:考虑到淤沙和锈蚀的作用,初选面板厚度为:δ=1.2cm;
计算面板厚度采用:δ=0.84cm;
设计面板厚度为:δ=1.2cm;
3.面板与梁格的连接计算:
由于该闸门的尺寸较小,属于潜孔低水头闸门,故不设置水平次梁,顶、底梁均采用与主梁类似的截面。
4.主梁的计算
荷载分析
主梁可视为支承在边梁上的简支梁,承受水平方向传递来的均布水压力。由于该闸门主梁设计未能采用等间距布置,计算中取荷载最大的中下主梁进行计算设计。
q
l=210cm
q=(5.69+6.51)/2×(6.51-5.69)=5.0t/m
内力分析
Mmax=ql2/8=5.0×2.12÷8=2.79t-m=2.79×105(kg·cm)
Qmax= ql/2=5.0×2.1÷2=5.31t=5.31×103(kg)
那么截面所需的W= Mmax/0.85=2.79×105÷0.85*1600
=205(cm3)
截面设计
按刚度要求的最小梁高为:
=(0.208×1600×210)÷(2.1×106×(1/750))
=25(cm)
根据经济梁高计算:=3.1×2052/5=26(cm)
选定主梁为:I28a则;h=28cm,b=12.2cm,d=0.85cm,Wx=508cm3,,Ix=7114cm4,Ix:Sx=24.62
面板参加主梁作用的宽度为;
=30×1.2+12.5=48.5cm
l0=l=210cm, b=12.2cm
l0/b=210÷12.2=17.21查图表得ξ1=0.99
B=0.99×12.2=12.1cm
为考虑适当裕度,不考虑面板参与主粱作用。
应力验算
σ1=MMAX/WX=2.79×105/508=549(kg/cm2)
254(kg/cm2)
从以上计算可知主梁的截面型式能满足强度要求。
挠度计算
主梁高度是大于最小梁高的,固不必验算挠度。
=0.19(cm)<1/750=210/750=0.28
可见主梁的挠度满足规范要求。
由于h0/δ=28/0.85=32.94≤80×(2400/σs)1/2=60 可不必验算腹板的局部稳定性。
5.顶、底梁的设计
由于顶、底梁所受的荷载相对于第三根主梁而言要小,又闸门的吊耳设置在顶梁腹板上,顶梁在动水闭门时承受部分水柱压力,故将其设计成与第三根主梁近似的截面形式,强度及稳定均能满足要求。

 
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